DE10000144A1 - Einrichtung zum hangabhängigen Verstellen der Laufräder eines Arbeitsfahrzeuges - Google Patents
Einrichtung zum hangabhängigen Verstellen der Laufräder eines ArbeitsfahrzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum hangabhängigen Verstellen der Laufräder eines Arbeitsfahrzeuges, insbesondere für selbstfahrende Erntemaschinen, wie Mähdrescher oder sonstige Land-, Bau- und Forstmaschinen mit angetriebenen und in vertikaler Richtung schwenkbaren Laufrädern. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass die Verstelleinrichtung für die Laufräder (7) als Schneckengetriebe (9) ausgebildet ist, wobei das feststehende Getriebegehäuse (12) des Schneckengetriebes (9) mit dem Maschinenrahmen (8) und das drehbare Schneckenrad (15) mit dem Gehäuse (23) des Radträgers (10) so verbunden ist, dass die Drehachse (25) des Schneckenrades (15) koaxial zur Eingangswelle (26) des Radträgers (10) verläuft. Das Schneckenrad (15) ist über Momentenlager (18, 19) am Getriebegehäuse (12) drehbar gelagert.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum hangabhängigen Verstellen der Laufräder
eines Arbeitsfahrzeuges, insbesondere für selbstfahrende Erntemaschinen, wie Mähdrescher
oder sonstige Land-, Bau- und Forstmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Um auch beim Einsatz dieser Fahrzeuge in Hanglagen eine waagerechte Lage der
maschineninternen Arbeitsvorrichtungen zu erreichen, sind bereits verschiedene, zumeist
hydraulisch betätigte Verstelleinrichtungen für die schwenkbar angeordneten Laufräder
bekannt.
So ist beispielsweise in der EP 0 698 338 B1 eine Erntemaschine mit Seitenhangausgleich
beschrieben, bei der eine Schwenkvorrichtung mit einem zweischenkligen Schwenkarm
vorgesehen ist, dessen erster Schenkel von einem als Büchse ausgebildeten Rahmen
schwenkbar getragen wird und dessen zweiter Schenkel mit dem Radgetriebe des Laufrades
verbunden ist. Zwischen dem Schwenkarm und dem Rahmen ist eine Stellvorrichtung
angeordnet, die über einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder betätigt wird. Die
Stellvorrichtung erstreckt sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung unterhalb der
Schwenkachse des ersten Schenkels. Der Hydraulikzylinder wird entsprechend der jeweiligen
Hanglage von einer Steuervorrichtung beaufschlagt. Mittels der Stellvorrichtung ist das
Radgetriebe mit dem damit verbundenen Laufrad in vertikaler Richtung schwenkbar, so dass
die Erntemaschine innerhalb bestimmter Grenzen in einer waagerechten Lage gehalten werden
kann. Nachteilig bei dieser Ausführung ist die kostenaufwendige Bauweise sowie der
erforderliche große Bauraumbedarf im Fahrwerksbereich durch die weit ausladende
hydraulische Stellvorrichtung. Ferner sind die Verstelleinrichtungen, durch ihre Unterbringung
in Nähe der Laufräder extrem großen Schmutzbelastungen ausgesetzt, was insbesondere bei
hydraulischen Stelleinrichtungen dazu führt, dass die Kolbenstangengleitflächen sowie sonstige
Dreh- und Schwenkverbindungen in Mitleidenschaft gezogen werden, wenn keine
aufwendigen Schutzeinrichtungen zusätzlich angebracht werden.
Desweiteren ist aus der EP 0 864 250 A1 eine Antriebsachse für Mähdrescher mit einem
Hangausgleich bekannt. Hierbei sind an den Radträgern der Laufräder Hohlwellenstücke
befestigt, die in Lagern des Achstragkörpers geführt sind. Zwischen einer Konsole am
Achstragkörper und einem Lagerzapfen am Radgetriebe ist ein Hydraulikzylinder angeordnet.
Durch die Bewegung der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder werden die Radgetriebe mit
dem daran befestigten Laufrädern um die Längsachse der Hohlwellenstücke in den Lagern je
nach Neigung des Mähdreschers gegensinnig geschwenkt und bewirken so dessen horizontale
Lage, soweit es die kinematischen Verhältnisse der Vorrichtung zulassen. Auch bei dieser
Ausführung treten die gleichen Nachteile wie bei der bereits genannten Ausgleichseinrichtung
nach der EP 0 698 338 B1 auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sich aus dem bekannten Stand der Technik
ergebenden Nachteile möglichst zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den
nachgeordneten Ansprüchen.
Durch die kompakte und bauraumsparende Ausführung der Verstelleinrichtung treten im
Vergleich zu herkömmlichen Einrichtungen keine Behinderungen und Einschränkungen im
Fahrwerks- beziehungsweise Dreschwerksbereich auf, so dass auch keine Überschreitung der
im Straßenverkehr zulässigen Transportbreite sowie keine Verringerung der
Maschinenkapazität durch eine eingeschränkte Breite der Arbeitsvorrichtungen auftritt. Infolge
der Vergrößerung des möglichen Schwenkbereiches der Laufräder werden die Einsatzgrenzen
der Maschinen auf größere Hangneigungen erweitert. Desweiteren ergibt sich durch die
einfache kompaktere Bauweise ein geringerer Herstellungsaufwand sowie eine erhöhte
funktionelle Zuverlässigkeit auch bei auftretenden hohen Belastungen unter starker
Schmutzeinwirkung. Beim Einsatz mehrerer Schnecken am Umfang des Schneckenrades kann
die Belastung der einzelnen, tragenden Bauteile sowie deren Verschleiß erheblich verringert
werden.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der
zugehörigen Zeichnung zeigen
Fig. 1 den vorderen Bereich eines Mähdreschers mit der Verstelleinrichtung für die
Laufräder;
Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2.
Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Fig. 3 in abgewandelter Form
Der in der Fig. 1 schematisch dargestellte vordere Bereich eines selbstfahrenden
Mähdreschers 1 ist in bekannter Weise, unter anderem mit einem Schneidwerk 2, einem
Einzugskanal 3, einer Fahrerkabine 4 und einem Korntank 5 mit Abtankschnecke 6
ausgerüstet. Die weiterhin vorhandene Dresch- und Reinigungseinrichtung sowie die
zugeordneten Antriebsmittel sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Um auch beim
Ernteeinsatz in Hanglagen eine optimale Auslastung der Maschinenkapazität mit geringen
Körnerverlusten zu erreichen, ist eine möglichst waagerechte Lage der Zuführ-, Dresch- und
Reinigungseinrichtung erforderlich. Zu diesem Zweck sind die vorderen angetriebenen
Laufräder 7 in vertikaler Richtung schwenkbar angeordnet, so dass sich der Maschinenrahmen
8 des Mähdreschers 1 unabhängig von der jeweiligen Hanglage stets in einer waagerechten
Lage befindet. Das Schwenken der Laufräder 7 erfolgt dabei über ein Schneckengetriebe 9,
das zwischen dem Maschinenrahmen 8 und einem Radträger 10 des Laufrades 7 angeordnet
ist. Zwischen dem Maschinenrahmen 8 und dem feststehenden Getriebegehäuse 12 können
stoßdämpfende Elemente 34 angebracht sein. Der Antriebsverlauf für die Übertragung der
Schwenkbewegung vom Schneckengetriebe 9 zum Laufrad 7 ist in den Fig. 2 und 3
dargestellt. An einer seitlichen Befestigungsfläche 11 des Maschinenrahmens 8 ist im Bereich
gegenüber dem Laufrad 7 das Getriebegehäuse 12 des Schneckengetriebes 9 lösbar befestigt.
In dem Getriebegehäuse 12 sind zwei, in diesem Fall vertikal verlaufende Schnecken 13, 14
und ein Schneckenrad 15 mit einer integrierten Hülse 15a drehbar angeordnet. Die Schnecken
13, 14 sind an ihren beiden Enden gelagert. Die zugehörigen Lager 16, 17 sind an der
Wandung des Getriebegehäuses 12 angebracht. Das Schneckenrad 15 ist am Getriebegehäuse
12 durch zwei hochbelastbare Momentenlager 18, 19, die jeweils seitlich unmittelbar neben der
Verzahnung 20 des Schneckenrades 15 angeordnet sind, drehbar gelagert. Die Momentenlager
18, 19 nehmen jeweils Axial- und Radialkräfte als auch Momente auf. Die zylindrischen
Schnecken 13, 14 stehen mit ihren Schneckenzähnen 21 mit der Verzahnung 20 des
Schneckenrades 15 in Eingriff und bewegen dieses entsprechend der jeweiligen Drehrichtung.
Der Antrieb jeder einzelnen Schnecke 13, 14 erfolgt beispielsweise über einen
drehrichtungsumkehrbaren hydraulischen oder elektrischen Antriebsmotor 22, der mit dem
Wellenkern der Schnecke 13, 14 verbunden ist. Entsprechend der Größe des zu
übertragenden Drehmomentes sind eine oder mehrere angetriebene Schnecken 13, 14 am
Umfang des Schneckenrades 15 angeordnet, auf das sie gemeinsam einwirken. Die
Verwendung mehrerer Schnecken 13, 14 verringert die Spitzenlasten, die auf die Schnecken
13, 14 und die Zähne des Schneckenrades 15 einwirken. Dadurch können die belasteten Teile
kleiner und schwächer ausgelegt werden, und der Verschleiß in den hochbelasteten Zonen ist
geringer. Bei Erntemaschinen leichterer Bauart ist es ausreichend, das Schneckenrad 15 mit
nur einer Schnecke anzutreiben. Das Schneckenrad 15 kann dann alternativ durch ein
sogenanntes Schneckenradsegment 36 (Fig. 4) ersetzt werden. Um dennoch auftretende
Stoßbelastungen auf das Getriebe 9 aufzufangen, ist eine jede der Schnecken 13, 14 beidendig
ihrer Schneckenwindungen 21 über stoßdämpfende Elemente 34 gegenüber dem
Getriebegehäuse 12 abgestützt. Die Drehbewegung des Schneckenrades 15 wird auf das
Gehäuse 23 des Radträgers 10 übertragen. Hierzu ist zwischen einem Flansch 24 der Hülse
15a des Schneckenrades 15 und dem Gehäuse 23 des Radträger 10 eine lösbare
Schraubverbindung vorhanden. Der Radträger 10 enthält zwei Stirnräder 27, 28, die eine
Drehzahluntersetzung zwischen einer nicht dargestellten Antriebsquelle und dem Laufrad 7
ermöglichen. Die Antriebsquelle ist über eine Welle 29, die durch den Innenraum 30 der Hülse
15a verläuft, mit der Eingangswelle 26 des Radträgers 10 verbunden. Die Eingangswelle 26
des Radträger 10 verläuft parallelachsig zu dessen Ausgangswelle 31. Über die Ausgangswelle
31 und einen Wellenflansch 32 ist die Radscheibe 33 des Laufrades 7 mit dem Radträger 10
verbunden. Entsprechend der jeweiligen Drehrichtung des Schneckenrades 15 wird der
Radträger 10 mit dem Laufrad 7 in Bezug auf den Maschinenrahmen 8 jeweils nach der
vorhandenen Hangneigung nach oben oder unten um die als Schwenkachse dienende
Eingangswelle 26 des Radträgers 10 verschwenkt. In der Fig. 1 sind verschiedene
Schwenkstellungen der Laufräder 7 durch Strich-Punkt-Linien dargestellt.
Der Schwenkbereich des Radträgers 10 ist durch Endanschläge beziehungsweise Endschalter
35 begrenzt, die auf die Verstelleinrichtung einwirken. Die Stelleinrichtung wird vorzugsweise
über einen Hydraulikschaltkreis betätigt. Von einem Regelkreis wird die seitliche Neigung des
Mähdreschers 1 erfaßt und daraus ein Ausgangssignal gebildet, das durch die jeweils
erforderliche Betätigung des Schneckengetriebes 9 den Hangausgleich ermöglicht und dadurch
den Mähdrescher 1 in der waagerechten Lage hält.
1
Mähdrescher
2
Schneidwerk
3
Einzugskanal
4
Fahrerkabine
5
Korntank
6. Abtankschnecke
6. Abtankschnecke
7
Laufräder
8
Maschinenrahmen
9
Schneckengetriebe
10
Radträger
11
Befestigungsfläche
12
Getriebegehäuse
13
Schnecke
14
Schnecke
15
Schneckenrad
15
a Hülse
16
Lager
17
Lager
18
Momentenlager
19
Momentenlager
20
Verzahnung
21
Schneckenzähne
22
Wellenansatz
23
Gehäuse
24
Flansch
25
Drehachse
26
Eingangswelle
27
Stirnräder
28
Stirnräder
29
Welle
30
Innenraum
31
Ausgangswelle
32
Wellenflansch
33
Radscheibe
34
stoßdämpfende Elemente
35
Endanschläge; Schalter
36
Schneckenradsegment
Claims (8)
1. Einrichtung zum hangabhängigen Einstellen angetriebener Laufräder auf
unterschiedliche Laufebenen am Hang bei Arbeitsfahrzeugen, insbesondere
selbstfahrenden Erntemaschinen, wie Mähdreschern, wobei jedes einzelne
Rad über einen vertikal verschwenkbaren Radträger, unter
Zwischenschaltung einer Verstelleinrichtung mit dem Maschinenrahmen so
verbunden ist, dass die Drehachse des Laufrades und die Schwenkachse des
Radträgers exzentrisch zueinander stehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstelleinrichtung als ein Schneckengetriebe (9) ausgebildet ist,
wobei das feststehende Getriebegehäuse (12) des Schneckengetriebes (9)
mit dem Maschinenrahmen (8) und das drehbare Schneckenrad (15) des
Schneckengetriebes (9) mit dem Radträger (10) direkt oder indirekt
verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an Stelle eines Schneckenrades (15) ein Schneckenradsegment (36)
Anwendung findet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneckenrad (15) durch beidseitig von der Verzahnung (20)
angeordnete Momentenlager (18, 19) im Getriebegehäuse (12) drehbar
gelagert ist.
4. Einrichtung nach dem Ansprüchen 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneckenrad (15) beziehungsweise das Schneckenradsegment
(34) mit einer integrierten Hülse 15a und einem Flansch (24) versehen ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Schneckengetriebe (9) eine oder mehrere Schnecken (13, 14)
angeordnet sind, die mit dem Schneckenrad (15) gemeinsam in Eingriff
stehen.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnecken (13, 14) des Schneckengetriebes (9) von hydraulischen
oder elektrischen drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor angetrieben
werden.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwenkbereich des Radträgers (10) durch Endanschläge
beziehungsweise Endschalter (35) begrenzt ist.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Radträger (10) mit seiner Drehlagerung (15, 15a) und
dem Getriebegehäuse (12) stoßdämpfende Mittel (34) angeordnet sind.
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